风力节水

今年，德克萨斯州奥斯汀市的居民庆祝了他们的7月4^th，享用了大量的啤酒和BarBQ – 但是在Lady Bird湖上却没有烟花，因为禁燃令甚至禁止销售该地区的焰火棒。 德克萨斯州刚刚经历了有记录以来最干旱的8个月。 降雨的缺乏，加上破纪录的春季热浪，造成了一种现实，德克萨斯州的一些城镇可能没有足够的水来度过夏天。 虽然居民们希望湿润的飓风季节能够结束干旱，但他们已经找到了一种每天节约数百万加仑水的方法。 通过利用风能来抵消化石燃料发电，孤星州展示了当地区在努力平衡供水和需求时，绿色能源如何能够提供帮助。

在美国，我们每个人平均每年使用近36,000加仑的水用于淋浴和冲马桶等活动。 这不包括我们间接用水来种植我们吃的食物或发电以保持灯光明亮。 面对干旱，这些同时出现的需求可能导致在确定水应该流向何处时出现困难。

在美国，每产生一千瓦时（kWh）的电力，由于蒸发会消耗2加仑的水。 这意味着美国普通居民每年间接消耗超过9,400加仑的水，用于运行为其家庭发电的发电厂。 当您包括用于（但未消耗 – 也称为“通过式”用水）发电的加仑水量时，这个数字会增加一个数量级或更多。

这些水主要用于冷却热电（例如 – 煤炭、天然气和核能）发电厂。 在这些工厂中，通过燃烧化石燃料或使用核裂变产生热量。 然后，这些热量用于煮沸水以产生蒸汽，蒸汽驱动连接到发电机的涡轮机，从而产生电力。 在整个过程中都需要冷却，不仅是为了保护产生蒸汽的锅炉，而且还需要冷却从涡轮机排出的热水，然后将其排放到冷却池或其他水道中。 在美国，热电发电厂平均每生产一千瓦时（kWh）的电力消耗0.47加仑的水。

为了满足全国的总电力需求，热电发电厂每天使用超过2000亿加仑的水进行冷却 – 每天。 虽然这些设施中的大部分水可以重复使用，但大约50亿加仑的2000亿加仑水将通过蒸发损失掉。 德克萨斯州占这些用水量的6%，即120亿加仑，每日消耗量为30000万加仑水。

但是，德克萨斯州已设法通过利用风能来满足该州的部分电力需求，从而减少了该州发电所需的水量。 虽然我们通常可能会从其丰富的石油和天然气资源（老式的德克萨斯茶）的角度来考虑德克萨斯州，但该州也拥有丰富的可再生电力能源，包括太阳能、风能和地热能（新的德克萨斯“E”）。 在过去的十年中，该州的可再生能源组合标准（RPS）推动德克萨斯州成为全国风力发电的领导者。 今天，德克萨斯州已安装超过10,000兆瓦（MW）的风力发电能力 – 比接下来三个最大的风力发电州（爱荷华州、加利福尼亚州和明尼苏达州）的总和还要多。

在一年中，这些风力涡轮机供应了德克萨斯州约7%的电力需求。 它们还为该州节省了数百万加仑的水，因为风力涡轮机发电几乎不需要水。 另一方面，如果兆瓦时风力发电改为使用天然气（223加仑/兆瓦时）、煤炭（426加仑/兆瓦时）或核能（600加仑/兆瓦时）发电，则将消耗数百加仑的水。

今年夏天，在酷热和极端干旱中，德克萨斯州创下了新的风力发电记录。 2011年6月19日晚上10:26，德克萨斯州电力可靠性委员会（ERCOT）记录了来自风力发电的7,355兆瓦（MW） – 这是德克萨斯电网上有史以来产生的最多的“风瓦”。 这种风力发电占当时50,447兆瓦负载的14.58%。 与热电替代方案相比，这也代表着每小时节省超过240万加仑水的潜力。 而且，这个数字可能还是保守的，因为它不包括该州水电设施的用水量。

水电设施中的发电直接利用水来旋转连接到发电机的涡轮机以产生电力。 水被汇集起来以产生“水头”，然后允许水利用重力流过水坝，在另一侧以较低的海拔释放。 虽然我们可以争论这些水坝使用的水量（相对于在它们连接的湖泊和河流上进行的休闲活动），但我们当然可以说，大坝蓄水区增加的表面积导致蒸发率增加。 根据美国地质调查局的数据，水电发电厂每生产一千瓦时电力消耗18加仑的水 – 是热电发电厂的30多倍。

今年，与美国南部大部分地区一样，德克萨斯州人正面临极端干旱，并且越来越担心如果雨水迟迟不来会发生什么。 通过对风力发电的投资，他们节省了数百万加仑的水，帮助他们争取时间，直到雨水再次降临。 对于德克萨斯州人来说，正如鲍勃·迪伦1963年的歌词所描述的那样，“答案在风中飘扬”[1]。

1. “答案在风中飘扬”，由鲍勃·迪伦创作，于1963年在他的专辑The Freewheelin' Bob Dylan中发行

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